一种堤坝除险加固材料及加固方法技术

本申请涉及堤坝除险加固材料领域，具体公开了一种堤坝除险加固材料及加固方法。本申请的堤坝除险加固材料，主要由如下原料制成：水泥、水、减水剂、引气剂、粗骨料、细骨料、抗裂剂、辅助剂、速凝剂，抗裂剂为玻璃纤维、聚甲基丙烯酸甲酯微球、层状膨润土中的至少两种，所述辅助剂由钢渣、矿渣组成；加固方法，采用上述堤坝除险加固材料用于堤坝除险加固，包括如下步骤：将水泥、水、减水剂、引气剂、粗骨料、细骨料、抗裂剂、辅助剂、速凝剂混合，得到堤坝除险加固材料；按照常规高压喷射灌浆方法进行高压喷射灌浆，将堤坝除险加固材料喷射到堤坝加固修补位置。本申请的堤坝除险加固材料抗裂性能强。本申请的堤坝除险加固材料抗裂性能强。

【技术实现步骤摘要】
一种堤坝除险加固材料及加固方法


[0001]本申请涉及堤坝除险加固材料领域，更具体地说，它涉及一种堤坝除险加固材料及加固方法。

技术介绍

[0002]水利工程是我国基础设施工程的一个重要组成部分，通过对水利工程的施工建设，能够实现对于水资源的合理利用,有效预防洪涝灾害，更好地满足社会生产以及人们日常生活对于水资源的需求。作为水利工程中的核心构筑物,堤坝本身占据了水利工程总量的80％
‑
90％，因此，在水利工程施工中，做好堤坝建设非常重要。
[0003]堤坝建的时间较久，运行时间长，加上维护管理的问题，堤坝存在一定的渗漏问题，会对水利工程的运行造成威胁。
[0004]目前对堤坝进行加固的技术一般有水平防渗加固技术、高压喷射灌浆技术、振动沉模防渗技术等，其中高压喷射灌浆技术是利用射流作用，对堤坝所处地层的结构做出改变，然后灌入水泥基灌浆料，在地层内部形成凝结体，从而起到防渗加固的效果。
[0005]堤坝除险加固材料一般为水泥基灌浆料，水泥基灌浆料是以水泥为主要胶凝材料，加入适量的矿物掺合料以及外加剂形成的一种灌浆材料。目前的水泥基浆料在使用过程中强度发展较慢，可能会在使用过程中出现裂缝的情况。

技术实现思路

[0006]为了提高堤坝除险加固材料的抗开裂性能，本申请提供一种堤坝除险加固材料及加固方法。
[0007]第一方面，本申请提供一种堤坝除险加固材料，采用如下的技术方案：一种堤坝除险加固材料，主要由如下重量份数的原料制成：水泥130
‑
200份、水60
‑
80份、减水剂1
‑
2份、引气剂0.3
‑
0.5份、粗骨料350
‑
400份、细骨料250
‑
280份、抗裂剂2
‑
4份、辅助剂1
‑
2份、速凝剂1
‑
2份，所述抗裂剂为玻璃纤维、聚甲基丙烯酸甲酯微球、层状膨润土中的至少两种，所述辅助剂由钢渣、矿渣按质量比(5
‑
8):(3
‑
4)组成。
[0008]优选的，玻璃纤维的加入便于降低堤坝除险加固材料结构优选的，在堤坝除险加固材料中加入钢渣能有效促进裂缝愈合。
[0009]优选的，所述玻璃纤维的平均长度为15
‑
20mm。
[0010]通过采用上述技术方案，辅助剂中的钢渣、矿渣相互配合，钢渣粉具有一定的水化活性，钢渣粉的水化可以激发并促进矿渣粉的水化反应，钢渣粉水化生成C
‑
S
‑
H凝胶、矿渣粉水化生成钙钒石，C
‑
S
‑
H凝胶和钙钒石形成网络结构，有助于提高堤坝除险加固材料的强度，同时钢渣、矿渣具有一定的胶凝性能，便于与水泥协同配合，以便提高堤坝除险加固材料中各部分之间的连接稳定性，同时，提高堤坝除险加固材料的密实性和强度，抗裂剂的加入便于减少堤坝除险加固材料出现裂缝的情况，进而提高应用该堤坝除险加固材料的堤坝的防渗漏性能，抗裂剂中的玻璃纤维便于提高堤坝除险加固材料在受到载荷时的抗裂性，
分布在堤坝除险加固材料中的玻璃纤维起到桥接作用，阻碍了裂缝的产生与扩展；聚甲基丙烯酸甲酯微球更易进入到堤坝除险加固材料内部的微裂纹中，与层状膨润土相互配合，以便填充微裂纹，同时提高堤坝除险加固材料的密实度，进而提高堤坝除险加固材料的抗压强度，减少堤坝除险加固材料受到压力时出现裂纹的几率。
[0011]优选的，所述抗裂剂、辅助剂的质量比为(2.5
‑
3.5)：(1.2
‑
1.5)。
[0012]通过采用上述技术方案，对抗裂剂、辅助剂的质量比进行调整，使得抗裂剂、辅助剂的质量比达到最佳，经过检测，本申请专利技术人发现，当抗裂剂、辅助剂处于上述范围内时，便于提高抗裂剂与堤坝除险加固材料其他组分之间的连接强度，便于更好的发挥抗裂剂与辅助剂的作用，进而提高堤坝除险加固材料的抗开裂作用。
[0013]优选的，所述钢渣粉为改性钢渣粉，所述改性钢渣粉的制备方法，包括如下步骤：S1、预处理钢渣：将钢渣研磨，且与成孔剂混合，得到钢渣浆体，将钢渣浆体振实，进行热养护，焙烧、冷却，即得预处理钢渣，所述成孔剂由氢氧化钠、丙烯酸树脂乳液按质量比(3
‑
4):(0.1
‑
0.2)组成；S2、改性钢渣粉制备：将预处理钢渣与Na2SO4/SiO2复合物混合，干燥后，即得改性钢渣粉。
[0014]优选的，所述步骤S1中养护的容器为恒温干燥箱，养护分为第一阶段和第二阶段，第一阶段的养护时间为5
‑
6h，养护温度为50
‑
60℃，第二阶段的养护时间为20
‑
26h,养护温度为20
‑
30℃；焙烧的温度为400
‑
500℃，焙烧的时间为3
‑
5h。
[0015]优选的，所述步骤S2中干燥的温度为70
‑
80℃，干燥的时间为20
‑
25h，干燥的容器为真空干燥箱，干燥后用无水乙醇洗涤，预处理钢渣与Na2SO4/SiO2复合物的质量比为(8
‑
10):(1
‑
3)。
[0016]优选的，所述Na2SO4/SiO2复合物的制备方法，包括如下步骤：(1)准备原料：原料粉碎并过250目筛筛余量不超过0.5％达到所需要的细度；(2)配制原料:将SiO2:Na2SO4:陶瓷造孔剂按40:60:10的比例配比；(3)造粒:均匀混合配好的原料,加入3％的羧甲基纤维素钠进行造粒；(4)干压成型:设定最高压力为70MPa,且缓慢速加压并保压1min；(5)干燥设定最高温度为110℃干燥时间为3.5h并且达到恒重；(6)烧结:升温速率为4℃/min,最高烧成温度为1000℃。
[0017]通过采用上述技术方案，对钢渣粉进行预处理，将钢渣粉与成孔剂进行混合，便于调整钢渣的孔结构，使得钢渣的孔径变的更加均匀，同时，成孔剂对钢渣粉进行处理后，预处理钢渣粉出现蜂窝状的情况，便于更好的负载Na2SO4/SiO2复合物，Na2SO4/SiO2复合物具有相变储热的作用，便于减少堤坝除险加固材料水化过程中的温度升高过快的情况，以便进一步降低堤坝除险加固材料出现抗开裂的情况。
[0018]优选的，所述预处理钢渣与Na2SO4/SiO2复合物的质量比为(8
‑
10):(1
‑
3)。
[0019]通过采用上述技术方案，对预处理钢渣以及Na2SO4/SiO2复合物的质量比进行调整，使得预处理钢渣以及Na2SO4/SiO2复合物的质量比达到最佳，预处理钢渣具有丰富的孔结构，Na2SO4/SiO2复合物具有储热的性能，可能控制堤坝除险加固材料内部水泥早期水化热引起的温度变化的情况，提高堤坝除险加固材料的强度，且降低堤坝除险加固材料出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堤坝除险加固材料，其特征在于，主要由如下重量份数的原料制成：水泥130
‑
200份、水60
‑
80份、减水剂1
‑
2份、引气剂0.3
‑
0.5份、粗骨料350
‑
400份、细骨料250
‑
280份、抗裂剂2
‑
4份、辅助剂1
‑
2份、速凝剂1
‑
2份，所述抗裂剂为玻璃纤维、聚甲基丙烯酸甲酯微球、层状膨润土中的至少两种，所述辅助剂由钢渣、矿渣按质量比(5
‑
8):(3
‑
4)组成。2.根据权利要求1所述的一种堤坝除险加固材料，其特征在于：所述抗裂剂、辅助剂的质量比为(2.5
‑
3.5):(1.2
‑
1.5)。3.根据权利要求1所述的一种堤坝除险加固材料，其特征在于：所述钢渣粉为改性钢渣粉，所述改性钢渣粉的制备方法，包括如下步骤：S1、预处理钢渣：将钢渣研磨，且与成孔剂混合，得到钢渣浆体，将钢渣浆体振实，进行热养护，焙烧、冷却，即得预处理钢渣，所述成孔剂由氢氧化钠、丙烯酸树脂乳液按质量比(3
‑
4):(0.1
‑
0.2)组成；S2、改性钢渣粉制备：将预处理钢渣与Na2SO4/SiO2复合物混合，干燥后，即得改性钢渣粉。4.根据权利要求3所述的一种堤坝除险加固材料，其特征在于：所述预处理钢渣与Na2SO4/SiO2复合物的质量比为(8
‑
10):(1
‑
3)。5.根据权利要求1所述的一种堤坝除险加固材料，其特征在于：所述抗裂剂由玻璃纤维、聚甲基丙烯酸甲酯微球、层状膨润土按质量比(5
‑
7):(2
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：苗元亮，王淑祎，张书坤，
申请(专利权)人：山东水总有限公司，
类型：发明
国别省市：